光电传感器的应用教学目的要求在理解和掌握光电元件的基础

1、第二讲光电传感器的应用教学目的要求：在理解和掌握光电元件的基础上学会应用光电元件分析和设计实际应用电路。教学重点 ：光电传感器的应用教学难点 ：光电传感器的应用教学学时 ： 2 学时教学内容 ：光电式传感器已得到广泛应用，下面仅举几例加以概要介绍。例 1： 灯光亮度自动控制器原理图 ：220V过零比较器220V比较器V+积分器光电传感器图 7-29灯光亮度自动控制器原理图分析 ：过零比较器对 50Hz 市电电压的每次过零点进行检测，并控制锯齿波发生器使其产生与市电同步的锯齿波电压，加在比较器的同相输入端。由光敏电阻与电阻构成的电桥将环境光照的变化转换成直流电压的变化，该电压经放大并由积分电路积

2、分后加到比较器的反相端，其数值随环境光照的变化而缓慢地成比例的变化。上述两个电压经比较器比1较后，由比较器输出端得到脉冲宽度随环境光照度变化而变化的与市电频率不同步的控制信号，利用这个控制信号（其脉冲宽度反比于环境光照度）触发晶闸管，改变晶闸管的导通角，便可使灯光的亮度随光照度作相反的变化，从而达到按照环境光照度自动调节照明灯亮度的目的，使室内照明自动保持在最佳状态，避免人们产生视觉疲劳。能力拓展：路灯自动控制开关电路例 2工件计数装置原理图 ：1U+EAR1工传送件带ABUB光源R2R-E2(a)原理图(b)波形图 7-30工件计数装置分析 ：图 7-30 是利用光敏电阻产生的脉冲信号来对传

3、送带上的工件进行计数的一个工件计数装置。图中R 为光敏电阻，当光源的光照在光敏电阻R 上时， R 为亮电阻，阻值小，A点电位低，使三极管VT 的发射极电位也低。当传送带上有工件并被光线遮住时，R 为暗电阻大， A 点电位升高。三极管VT 的发射极电位随之升高，工件过后，光线又重新照在R 上，如此重复。由图（b）波形可以看出，每通过一个工件，U B 就出现一个计数脉冲，所以对工件的计数转换对脉冲的计数，U B 可以送到后面电路进行处理，显示或打印。例 3 条形码扫描笔原理图 ：如图 7-22 和 7-23分析 ：条形码是由黑白相间、粗细不均的线条组成的，它隐含着商品的型号、规格、价格等许多商品信

4、息，对这些信息的检测是通过条形码扫描笔来实现数据读入的。2条形码扫描笔的前方为光电读入头，它由一个发光二极管和一个光敏三极管组成，如图 7-32 所示。 当扫描笔头在条形码上移动时，若遇到黑色线条，发光二极管发出的光线将被黑线吸收， 光敏三极管接收不到反射光呈现高阻抗，处于截止状态。 当遇到白色间隔时，发光二极管所发的光线被反射到光敏三极管的集电结，光敏三极管产生光电流而导通。整个条形码被扫描笔快速扫描过后，光敏三极管将条形码变成了一个个电脉冲，再经过放大、整形后便成为脉冲序列，其脉冲的宽窄与条形码线的宽窄及间隔成对应关系，如图 7-33 所示。脉冲序列再经过计算机进行处理后，完成对条形码信息

5、的识别。条形码光敏二极管光敏三极管光电扫描笔扫描笔条形码卡脉冲序列图 7.32条形码扫描笔结构图 7.33扫描笔输出序列v D / D(7.8)例 4 主回路与控制回路的隔离电路分析 ： 利用光电耦合器可以实现主回路与控制回路的隔离，电路如图7-35 所示。被控制的回路接220V 交流电，而主回路是电源电压很低的直流控制电路。在使用中，为了防止被控回路对控制回路的影响，两种电路的电源及信号要求隔离。由图 7-35 可知，当三极管 VT 截止时，光电耦合器不导通，因没有通路，灯不亮，而当三极管VT 饱和时，光电耦合器中发光二极管发光，使光敏三极管导通，给晶闸管一个触发信号致使其电路导通，灯亮。+ER2RLR1L光电耦可控硅合器T3交流220VR主回路控制回路图 7-35主回路与控制回路的隔离电路3本讲小结本讲主要以举例的形式讲述光电传